JP2001058294A - Punch, compacting device and campcting method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、ボイ
スコイルモータ用磁石を製造するために希土類合金粉末
等の粉末を圧縮成形するパンチ、そのパンチを用いて圧
縮成形する粉末成形装置および粉末成形方法、このよう
な粉末成形方法によって圧縮成形される成形体、ならび
に得られた成形体を用いて製造される焼結体およびボイ
スコイルモータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a punch for compressing and molding a powder such as a rare earth alloy powder for producing a magnet for a voice coil motor, a powder compacting apparatus and a powder compacting method using the punch. The present invention relates to a compact that is compression-molded by such a powder compacting method, and a sintered body and a voice coil motor manufactured using the obtained compact.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１４および図１５を参照して、焼結後
ボイスコイルモータ用磁石等に使用される希土類合金粉
末の成形体８（図１６参照）の従来の成形方法について
説明する。成形体８を製造するには、図１４に示すよう
な圧縮成形用の金型１が用いられる。金型１は、貫通孔
２を有するダイ３、貫通孔２に予め挿入される下パンチ
４、および貫通孔２に挿入される上パンチ５を含む。下
パンチ４の上面の中央部には、略円弧状の凸部４ａ、両
端部には鍔状の凸部４ｂがそれぞれ形成される。上パン
チ５の下面には凹部５ａが形成される。下パンチ４、上
パンチ５は、それぞれ硬い超硬合金で構成され、それぞ
れその凸部４ｂ、端部５ｂは割れや欠けを考慮して、先
端部には０．８ｍｍの面取りが施されている。2. Description of the Related Art With reference to FIGS. 14 and 15, a conventional method for forming a compact 8 (see FIG. 16) of a rare earth alloy powder used for a magnet for a voice coil motor after sintering will be described. In order to manufacture the molded body 8, a mold 1 for compression molding as shown in FIG. 14 is used. The mold 1 includes a die 3 having a through hole 2, a lower punch 4 previously inserted into the through hole 2, and an upper punch 5 inserted into the through hole 2. A substantially arc-shaped projection 4a is formed at the center of the upper surface of the lower punch 4, and a flange-shaped projection 4b is formed at both ends. A concave portion 5 a is formed on the lower surface of the upper punch 5. The lower punch 4 and the upper punch 5 are each made of a hard cemented carbide, and the protruding portions 4b and the end portions 5b thereof are chamfered to 0.8 mm at their tips in consideration of cracking and chipping. .
【０００３】圧縮成形時には、まず、下パンチ４が降下
して貫通孔２内にキャビティ６が形成され、キャビティ
６に希土類合金粉末７が充填される。そして、キャビテ
ィ６内の希土類合金粉末７に配向磁界を印加しながら下
パンチ４と上パンチ５との間で希土類合金粉末７が圧縮
成形される。希土類合金粉末７の圧縮は、最終製品の形
状により近づけるため、図１５に示すように、上パンチ
５の両端部５ｂと、下パンチ４の凸部４ｂとが当接する
直前（たとえば両パンチの隙間が１ｍｍ前後）まで行わ
れる。このようにして図１６に示すような成形体８が得
られる。成形体８は、断面略円弧状に形成され、上パン
チ５の凹部５ａによって形成された上面８ａ、下パンチ
４の凸部４ａによって形成された下面８ｂ、下パンチ４
の凸部４ｂによって形成された傾斜面８ｃ、および貫通
孔２の壁面によって形成された端面８ｄを有する。At the time of compression molding, first, the lower punch 4 descends to form a cavity 6 in the through hole 2, and the cavity 6 is filled with a rare earth alloy powder 7. Then, the rare earth alloy powder 7 is compression molded between the lower punch 4 and the upper punch 5 while applying an orientation magnetic field to the rare earth alloy powder 7 in the cavity 6. To compress the rare earth alloy powder 7 closer to the shape of the final product, as shown in FIG. 15, just before the both end portions 5b of the upper punch 5 and the convex portions 4b of the lower punch 4 abut (for example, the gap between the two punches). To about 1 mm). Thus, a molded body 8 as shown in FIG. 16 is obtained. The molded body 8 is formed in a substantially arc-shaped cross section, and has an upper surface 8 a formed by the concave portion 5 a of the upper punch 5, a lower surface 8 b formed by the convex portion 4 a of the lower punch 4, and a lower punch 4.
And an end surface 8d formed by the wall surface of the through hole 2.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図１６に示すように、
このような成形体８では、上面８ａと傾斜面８ｃとの境
界部８ｅにひび割れＡが発生するという問題があった。
ひび割れＡの発生原因について説明する。As shown in FIG.
Such a molded body 8 has a problem that a crack A is generated at a boundary portion 8e between the upper surface 8a and the inclined surface 8c.
The cause of the crack A will be described.
【０００５】図１４に示すように、希土類合金粉末７を
キャビティ６に充填する際に、希土類合金粉末７とは異
なる色のマーキング材Ｂを所定間隔で介挿して、圧縮成
形する。すると、図１５に示すように、マーキング材Ｂ
の間隔は、上パンチ５の両側部５ｂと下パンチ４の凸部
４ｂとの間で、極めて狭くなる。これによって、上パン
チ５の両端部５ｂと下パンチ４の凸部４ｂとの間では、
他の箇所と比較すると、希土類合金粉末７の密度が非常
に高くなっていることがわかる。これは流動性の悪い希
土類合金粉末が圧縮時に下パンチ４の凸部４ｂと上パン
チ５の端部５ｂのそれぞれの先端部で挟まれて動けず、
境界部８ｅが高密度になったためと考えられる。したが
って、成形体８がダイ３の貫通孔２から抜き出されたと
き、成形体８に加わっていた圧力が解放される結果、境
界部８ｅのような密度の高い部分は大きく伸び、ひびや
割れが生じやすくなる。また焼結時にも同様の問題が発
生する。As shown in FIG. 14, when filling the rare earth alloy powder 7 into the cavity 6, a marking material B of a color different from that of the rare earth alloy powder 7 is interposed at a predetermined interval and compression-molded. Then, as shown in FIG.
Is extremely narrow between the side portions 5b of the upper punch 5 and the convex portions 4b of the lower punch 4. Thereby, between the end portions 5b of the upper punch 5 and the convex portions 4b of the lower punch 4,
It can be seen that the density of the rare earth alloy powder 7 is very high as compared with other places. This is because the rare earth alloy powder having poor fluidity cannot be moved because it is caught between the protruding portions 4b of the lower punch 4 and the end portions 5b of the upper punch 5 during compression.
It is considered that the boundary portion 8e became dense. Therefore, when the molded body 8 is pulled out from the through hole 2 of the die 3, the pressure applied to the molded body 8 is released, and as a result, a high-density portion such as the boundary portion 8e is greatly extended, and cracks and cracks are generated. Is more likely to occur. A similar problem occurs during sintering.
【０００６】希土類合金粉末７に対して、図１６の矢印
Ｃ方向（凸部４ｂの長手方向）に、０．５ＭＡ／ｍ以上
の強い配向磁界を印加して圧縮成形する場合には、磁化
された希土類合金粉末７同士の反発力によってキャビテ
ィ６周縁部の粉末密度が中央部よりも高くなるので、凸
部４ｂ近傍の密度がさらに大きくなってしまう。また、
フィーダーボックス（図示せず）の下端によって希土類
合金粉末７をキャビティ６にすり切り給粉する場合に
は、凸部４ｂによって圧縮される領域に、必要とされる
量を超える希土類合金粉末が充填されることとなるが、
希土類合金粉末７には十分な流動性がないため、この領
域における成形密度はより高くなる。したがって、これ
らの場合には、成形体８の抜き出し時に境界部８ｅにお
けるひびや割れがさらに発生しやすくなる。When a strong orientation magnetic field of 0.5 MA / m or more is applied to the rare earth alloy powder 7 in a direction indicated by an arrow C in FIG. Due to the repulsive force between the rare earth alloy powders 7, the powder density at the periphery of the cavity 6 becomes higher than that at the center, so that the density in the vicinity of the protrusion 4 b further increases. Also,
When the rare earth alloy powder 7 is ground and supplied to the cavity 6 by the lower end of the feeder box (not shown), the region compressed by the convex portion 4b is filled with a rare earth alloy powder exceeding a required amount. That means
Since the rare earth alloy powder 7 does not have sufficient fluidity, the molding density in this region is higher. Therefore, in these cases, cracks and cracks at the boundary portion 8e are more likely to occur when the molded body 8 is pulled out.
【０００７】それゆえに、この発明の主たる目的は、製
品のひびや割れを防止して生産性を向上できる、パン
チ、粉末成形装置および粉末成形方法を提供することで
ある。この発明の他の目的は、そのような粉末成形方法
を用いて製造される成形体を提供することである。この
発明のその他の目的は、得られた成形体を用いて製造さ
れる焼結体およびボイスコイルモータを提供することで
ある。[0007] Therefore, a main object of the present invention is to provide a punch, a powder molding apparatus, and a powder molding method capable of preventing cracks and cracks in a product and improving productivity. Another object of the present invention is to provide a molded article produced by using such a powder molding method. Another object of the present invention is to provide a sintered body and a voice coil motor manufactured using the obtained molded body.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載のパンチは、希土類合金粉末を圧縮
成形するために用いられるパンチであって、希土類合金
粉末を圧縮するためのパンチ面を備え、パンチ面はその
端部に凸部を含み、凸部は面取り幅が０．５ｍｍ以下の
先端を有する。請求項２に記載のパンチは、希土類合金
粉末を圧縮成形するために用いられるパンチであって、
希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面を備え、パン
チ面は凸部を含み、凸部は面粗度Ｒａが１．０μｍ以下
となる斜面を有する。請求項３に記載のパンチは、請求
項１または２に記載のパンチにおいて、パンチ面が合金
鋼または超硬合金によって構成されるものである。請求
項４に記載のパンチは、請求項１または２に記載のパン
チにおいて、パンチ面のうち少なくとも凸部の硬度がＨ
ＲＡで７５以上９３以下とされるものである。According to one aspect of the present invention, there is provided a punch for compressing a rare earth alloy powder, the punch being used for compressing the rare earth alloy powder. A punch surface is provided, and the punch surface includes a protrusion at an end thereof, and the protrusion has a tip with a chamfer width of 0.5 mm or less. The punch according to claim 2 is a punch used for compression-molding a rare earth alloy powder,
A punch surface for compressing the rare earth alloy powder is provided, the punch surface includes a convex portion, and the convex portion has a slope having a surface roughness Ra of 1.0 μm or less. According to a third aspect of the present invention, in the punch according to the first or second aspect, the punch surface is made of an alloy steel or a cemented carbide. According to a fourth aspect of the present invention, in the punch according to the first or second aspect, at least a convex portion of the punch surface has a hardness of H.
The RA is 75 or more and 93 or less.
【０００９】請求項５に記載の粉末成形装置は、希土類
合金粉末を圧縮成形するための粉末成形装置であって、
貫通孔を有するダイ、および貫通孔内を移動可能なパン
チを備え、パンチは希土類合金粉末を圧縮するためのパ
ンチ面を含み、パンチ面はその端部に凸部を有しかつ凸
部は面取り幅が０．５ｍｍ以下の先端を有する。請求項
６に記載の粉末成形装置は、希土類合金粉末を圧縮成形
するための粉末成形装置であって、貫通孔を有するダ
イ、および貫通孔内を移動可能なパンチを備え、パンチ
は希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面を含み、パ
ンチ面は凸部を有しかつ凸部は面粗度Ｒａが１．０μｍ
以下となる斜面を有する。請求項７に記載の粉末成形方
法は、希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面の端部
に凸部を有しかつ凸部は面取り幅が０．５ｍｍ以下の先
端を有するパンチと、パンチが挿入される貫通孔を有す
るダイとを用いる粉末成形方法であって、貫通孔に形成
されるキャビティ内に希土類合金粉末を充填する第１ス
テップ、およびキャビティに充填された希土類合金粉末
をパンチを用いて圧縮する第２ステップを備える。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a powder molding apparatus for compression-molding a rare earth alloy powder,
A die having a through hole, and a punch movable in the through hole, the punch includes a punch surface for compressing the rare earth alloy powder, the punch surface has a convex portion at an end thereof, and the convex portion is chamfered. It has a tip with a width of 0.5 mm or less. A powder molding apparatus according to claim 6, which is a powder molding apparatus for compression molding rare earth alloy powder, comprising a die having a through hole, and a punch movable in the through hole, wherein the punch is a rare earth alloy powder. , The punch surface has a convex portion, and the convex portion has a surface roughness Ra of 1.0 μm.
It has the following slope. The powder molding method according to claim 7, wherein the punch has a convex portion at an end of a punch surface for compressing the rare earth alloy powder, and the convex portion has a tip with a chamfer width of 0.5 mm or less; A powder molding method using a die having a through hole to be inserted, comprising: a first step of filling a rare earth alloy powder in a cavity formed in the through hole; and punching the rare earth alloy powder filled in the cavity using a punch. And a second step of compression.
【００１０】請求項８に記載の粉末成形方法は、希土類
合金粉末を圧縮するためのパンチ面が凸部を有しかつ凸
部は面粗度Ｒａが１．０μｍ以下となる斜面を有するパ
ンチと、パンチが挿入される貫通孔を有するダイとを用
いる粉末成形方法であって、貫通孔に形成されるキャビ
ティ内に希土類合金粉末を充填する第１ステップ、およ
びキャビティに充填された希土類合金粉末をパンチを用
いて圧縮する第２ステップを備える。請求項９に記載の
粉末成形方法は、請求項７または８に記載の粉末成形方
法において、希土類合金粉末に潤滑剤が添加されている
ものである。請求項１０に記載の粉末成形方法は、請求
項７または８に記載の粉末成形方法において、希土類合
金粉末が急冷法によって製造されているものである。[0010] In a powder molding method according to the present invention, the punch for compressing the rare earth alloy powder has a convex surface and the convex surface has a slope having a surface roughness Ra of 1.0 μm or less. A powder molding method using a die having a through hole into which a punch is inserted, a first step of filling a rare earth alloy powder in a cavity formed in the through hole, and a step of filling the rare earth alloy powder filled in the cavity. A second step of compressing with a punch. A powder molding method according to a ninth aspect is the powder molding method according to the seventh or eighth aspect, wherein a lubricant is added to the rare earth alloy powder. A powder molding method according to a tenth aspect is the powder molding method according to the seventh or eighth aspect, wherein the rare earth alloy powder is produced by a quenching method.
【００１１】請求項１１に記載の粉末成形方法は、請求
項７または８に記載の粉末成形方法において、第２ステ
ップによる圧縮後の成形体密度が３．９０ｇ／ｃｍ3〜
４．６０ｇ／ｃｍ3とされるものである。請求項１２に
記載の粉末成形方法は、請求項７または８に記載の粉末
成形方法において、第２ステップは、希土類合金粉末に
対してパンチによる圧縮方向と垂直な方向に配向磁界を
印加するステップを含むものである。請求項１３に記載
の粉末成形方法は、請求項７または８に記載の粉末成形
方法において、パンチを含む一対の上下パンチを有し、
第２ステップでは、上パンチと下パンチとの最接近時に
おける最短距離が１．７ｍｍ以上とされるものである。[0011] In the powder molding method according to the eleventh aspect, in the powder molding method according to the seventh or eighth aspect, the compact density after compression in the second step is 3.90 g / cm 3 or more.
4.60 g / cm 3 . According to a twelfth aspect of the present invention, in the powder molding method according to the seventh or eighth aspect, the second step is a step of applying an orientation magnetic field to the rare earth alloy powder in a direction perpendicular to the direction of compression by the punch. Is included. A powder molding method according to claim 13 is the powder molding method according to claim 7 or 8, further comprising a pair of upper and lower punches including a punch,
In the second step, the shortest distance when the upper punch and the lower punch approach each other is set to 1.7 mm or more.
【００１２】請求項１４に記載の粉末成形方法は、貫通
孔を有するダイと一対の上下パンチとを含み、上下パン
チのうち少なくともいずれか一方が希土類合金粉末を圧
縮するためのパンチ面の端部に凸部を有する、金型を用
いる粉末成形方法であって、貫通孔に形成されるキャビ
ティ内に希土類合金粉末を充墳する第１ステップ、およ
びキャビティに充填された希土類合金粉末を上下パンチ
を用いて圧縮する第２ステップを備え、第２ステップで
は、上パンチと下パンチとの最接近時における最短距離
が１．７ｍｍ以上とされる。請求項１５に記載の粉末成
形方法は、請求項７、８および１４のいずれかに記載の
粉末成形方法において、第２ステップは、０．５ＭＡ／
ｍ以上の配向磁界で希土類合金粉末を配向するステップ
を含むものである。請求項１６に記載の成形体は、希土
類合金粉末を圧縮するためのパンチ面の端部に凸部を有
しかつ凸部は面取り幅が０．５ｍｍ以下の先端を有する
パンチと、パンチが挿入される貫通孔を有するダイとを
用い、貫通孔に形成されるキャビティ内に希土類合金粉
末を充填する第１ステップ、およびキャビティに充填さ
れた希土類合金粉末をパンチを用いて圧縮する第２ステ
ップを備える粉末成形方法によって製造される。A powder molding method according to a fourteenth aspect includes a die having a through hole and a pair of upper and lower punches, and at least one of the upper and lower punches has an end portion of a punch surface for compressing a rare earth alloy powder. A powder molding method using a metal mold having a convex portion, wherein a first step of filling a rare earth alloy powder in a cavity formed in a through hole, and a vertical punch of the rare earth alloy powder filled in the cavity is performed. And a second step of compressing the upper and lower punches. In the second step, the shortest distance between the upper punch and the lower punch at the time of closest approach is 1.7 mm or more. The powder molding method according to claim 15 is the powder molding method according to any one of claims 7, 8 and 14, wherein the second step includes 0.5 MA /
the step of orienting the rare earth alloy powder with an orientation magnetic field of m or more. The compact according to claim 16, wherein the punch has a convex portion at an end of a punch surface for compressing the rare earth alloy powder, and the convex portion has a tip having a chamfer width of 0.5 mm or less, and a punch is inserted. A first step of filling a rare earth alloy powder in a cavity formed in the through hole using a die having a through hole to be formed, and a second step of compressing the rare earth alloy powder filled in the cavity using a punch. It is manufactured by a powder molding method provided.
【００１３】請求項１７に記載の成形体は、希土類合金
粉末を圧縮するためのパンチ面に凸部を有しかつ凸部は
面粗度Ｒａが１．０μｍ以下となる斜面を有するパンチ
と、パンチが挿入される貫通孔を有するダイとを用い、
貫通孔に形成されるキャビティ内に希土類合金粉末を充
填する第１ステップ、およびキャビティに充填された希
土類合金粉末をパンチを用いて圧縮する第２ステップを
備える粉末成形方法によって製造される。請求項１８に
記載の成形体は、希土類合金粉末の成形体であって、凸
状に形成される一方主面、凹状に形成される他方主面、
他方主面の端部から形成される傾斜面、および一方主面
と傾斜面との間に１．７ｍｍ以上の幅を有して形成され
る側面を備える。請求項１９に記載の成形体は、希土類
合金粉末の成形体であって、凸状に形成される一方主
面、凹状に形成される他方主面、他方主面の端部から形
成される傾斜面、および一方主面と傾斜面との間に形成
される側面を備え、一方主面の最上部までの高さをＨ、
側面の幅をＳとすると、Ｓ／Ｈが０．１５以上とされ
る。A compact according to claim 17, wherein the punch for compressing the rare earth alloy powder has a convex portion on the punch surface, and the convex portion has a slope having a surface roughness Ra of 1.0 μm or less; Using a die having a through hole into which the punch is inserted,
It is manufactured by a powder molding method including a first step of filling a rare earth alloy powder in a cavity formed in a through hole and a second step of compressing the rare earth alloy powder filled in the cavity using a punch. The molded product according to claim 18, which is a molded product of rare earth alloy powder, wherein one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape,
An inclined surface formed from the end of the other main surface and a side surface formed with a width of 1.7 mm or more between the one main surface and the inclined surface are provided. 20. The compact according to claim 19, wherein the compact is a rare-earth alloy powder compact having one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, and an inclination formed from an end of the other main surface. Surface, and a side surface formed between the one main surface and the inclined surface, and the height to the top of the one main surface is H,
Assuming that the width of the side surface is S, the S / H is 0.15 or more.
【００１４】請求項２０に記載の焼結体は、希土類合金
粉末の焼結体であって、凸状に形成される一方主面、凹
状に形成される他方主面、他方主面の端部から形成され
る傾斜面、および一方主面と傾斜面との間に１．４５ｍ
ｍ以上の幅を有して形成される側面を備える。請求項２
１に記載の焼結体は、希土類合金粉末の焼結体であっ
て、凸状に形成される一方主面、凹状に形成される他方
主面、他方主面の端部から形成される傾斜面、および一
方主面と傾斜面との間に形成される側面を備え、一方主
面の最上部までの高さをＨ、側面の幅をＳとすると、Ｓ
／Ｈが０．１５以上とされる。A sinter according to a twentieth aspect is a sintered body of a rare earth alloy powder, wherein one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, and an end of the other main surface. 1.45 m between the main surface and the inclined surface
a side surface formed with a width of at least m. Claim 2
The sintered body described in 1 is a sintered body of a rare earth alloy powder, and has one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, and an inclination formed from an end of the other main surface. Surface, and a side surface formed between the one main surface and the inclined surface, where H is the height up to the top of the one main surface, and S is the width of the side surface.
/ H is set to 0.15 or more.
【００１５】請求項２２に記載のボイスコイルモータ
は、凸状に形成される一方主面、凹状に形成される他方
主面、他方主面の端部から形成される傾斜面、および一
方主面と傾斜面との間に１．４５ｍｍ以上の幅を有して
形成される側面を備える希土類合金粉末の焼結体を用い
たものである。請求項２３に記載のボイスコイルモータ
は、凸状に形成される一方主面、凹状に形成される他方
主面、他方主面の端部から形成される傾斜面、および一
方主面と傾斜面との間に形成される側面を備え、一方主
面の最上部までの高さをＨ、側面の幅をＳとするとＳ／
Ｈが０．１５以上とされる希土類合金粉末の焼結体を用
いたものである。According to a twenty-second aspect of the present invention, in the voice coil motor, one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, an inclined surface formed from an end of the other main surface, and one main surface. A sintered body of a rare earth alloy powder having a side surface formed with a width of 1.45 mm or more between the inclined surface and the inclined surface is used. 24. The voice coil motor according to claim 23, wherein the one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, the inclined surface formed from an end of the other main surface, and the one main surface and the inclined surface. And H is the height to the top of the main surface and S is the width of the side surface.
This uses a sintered body of a rare earth alloy powder in which H is 0.15 or more.
【００１６】希土類合金粉末は、鋭利な形状をしており
流動性が悪い。したがって、成形時に振動等を与えたと
しても圧縮成形中に希土類合金粉末はキャビティ内で動
きにくく、成形体の密度を均一にすることは難しい。し
かし、請求項１に記載のパンチでは、パンチ面の端部に
形成される凸部の先端の面取り幅を０．５ｍｍ以下と小
さくすることで、端部によって圧縮される希土類合金粉
末の量を減らすことができるため、端部における希土類
合金粉末の流動性が向上する。したがって、圧縮成形時
に、パンチ面の凸部の先端に位置する希土類合金粉末に
圧縮力が加わると、その希土類合金粉末は、凸部の先端
に滞留することなく凸部の斜面に沿って密度の低い部分
に移動する。したがって、均一な密度の成形体を得るこ
とができ、密度の不均一から生じるひびや割れの発生を
防止できる。請求項５に記載の粉末成形装置、請求項７
に記載の粉末成形方法、請求項１６に記載の成形体につ
いても同様である。The rare earth alloy powder has a sharp shape and poor fluidity. Therefore, even if vibration or the like is applied during molding, the rare earth alloy powder hardly moves in the cavity during compression molding, and it is difficult to make the density of the molded body uniform. However, in the punch according to the first aspect, the amount of the rare earth alloy powder compressed by the end is reduced by reducing the chamfer width of the tip of the protrusion formed at the end of the punch surface to 0.5 mm or less. Since it can be reduced, the fluidity of the rare earth alloy powder at the end is improved. Therefore, during compression molding, when a compressive force is applied to the rare earth alloy powder located at the tip of the convex part of the punch surface, the rare earth alloy powder has a density along the slope of the convex part without staying at the tip of the convex part. Move to lower part. Therefore, a molded article having a uniform density can be obtained, and generation of cracks and cracks resulting from uneven density can be prevented. A powder molding apparatus according to claim 5, claim 7
The same applies to the powder molding method described in (1) and the molded product described in (16).
【００１７】請求項２に記載のパンチでは、斜面の面粗
度Ｒａを１．０μｍ以下とすることで、圧縮成形時の希
土類合金粉末の流動性を高めることができる。したがっ
て、たとえばパンチ面の凸部先端のような密度の高い部
分にある希土類合金粉末は、斜面に沿って密度の低い部
分に移動する。その結果、キャビティ内での希土類合金
粉末の密度の均一性を増すことができる。したがって、
密度の均一性が高い成形体を得ることができ、密度の不
均一から生じるひびや割れの発生を防止できる。請求項
６に記載の粉末成形装置、請求項８に記載の粉末成形方
法、請求項１７に記載の成形体についても同様である。
請求項３に記載するように、パンチのパンチ面を合金鋼
または超硬合金によって構成することによって、パンチ
面の耐摩耗性を高めることができる。したがって、凸部
の先端での面取り幅を０．５ｍｍ以下としたりまたはパ
ンチのパンチ面の面粗度Ｒａを１．０μｍ以下として希
土類合金粉末の流動性を高めても、パンチ面はほとんど
摩耗されず良好に圧縮成形できる。In the punch according to the second aspect, by setting the surface roughness Ra of the slope to 1.0 μm or less, the fluidity of the rare earth alloy powder at the time of compression molding can be increased. Therefore, the rare-earth alloy powder in the high-density portion such as the tip of the convex portion of the punch surface moves to the low-density portion along the slope. As a result, the uniformity of the density of the rare earth alloy powder in the cavity can be increased. Therefore,
It is possible to obtain a molded article having high uniformity of density, and it is possible to prevent occurrence of cracks and cracks caused by uneven density. The same applies to the powder molding apparatus described in claim 6, the powder molding method described in claim 8, and the molded article described in claim 17.
As described in claim 3, the wear resistance of the punch surface can be enhanced by forming the punch surface of the punch with alloy steel or cemented carbide. Therefore, even if the chamfer width at the tip of the convex portion is set to 0.5 mm or less or the surface roughness Ra of the punch surface of the punch is set to 1.0 μm or less to increase the fluidity of the rare earth alloy powder, the punch surface is almost worn. Good compression molding.
【００１８】請求項４に記載するように、パンチ面のう
ち少なくとも凸部の硬度をＨＲＡで７５以上９３以下と
すると、パンチ面の凸部を鋭利な形状に加工しても靭性
が向上するため、凸部の先端を破損することがなく、長
期間使用できる。希土類合金粉末に潤滑剤が添加される
と流動性がいっそう悪くなる。しかし、この発明は、希
土類合金粉末の流動性を向上できるので、請求項９に記
載するように潤滑剤が添加される場合であってもキャビ
ティ内での粉末の密度の均一性を向上できる。希土類合
金粉末が急冷法によって作成されると、希土類合金粉末
の粒度分布が狭くてシャープになるため流動性が極めて
悪くなる。しかし、この発明は、希土類合金粉末の流動
性を向上できるので、請求項１０に記載するように希土
類合金粉末が急冷法で作成される場合であってもキャビ
ティ内での粉末の密度の均一性を向上できる。As described in claim 4, when the hardness of at least the convex portion of the punch surface is 75 to 93 by HRA, the toughness is improved even if the convex portion of the punch surface is processed into a sharp shape. It can be used for a long time without damaging the tip of the projection. When a lubricant is added to the rare earth alloy powder, the fluidity is further deteriorated. However, according to the present invention, since the fluidity of the rare earth alloy powder can be improved, even when the lubricant is added as described in claim 9, the uniformity of the powder density in the cavity can be improved. When the rare earth alloy powder is prepared by the quenching method, the particle size distribution of the rare earth alloy powder is narrow and sharp, so that the fluidity is extremely poor. However, since the present invention can improve the fluidity of the rare earth alloy powder, even when the rare earth alloy powder is prepared by the quenching method, the uniformity of the powder density in the cavity can be improved. Can be improved.
【００１９】請求項１１に記載するように、圧縮成形後
の成形体密度を３．９０ｇ／ｃｍ3〜４．６０ｇ／ｃｍ3
とすると、必要な成形体強度を得ることができるととも
に、磁石特性のよい希土類磁石を得ることができる。圧
縮成形時に、キャビティ内の希土類合金粉末に対して、
パンチの圧縮方向と垂直な方向に配向磁界が印加される
場合には、磁化された磁粉同士の反発力によってキャビ
ティ周縁部の粉末密度が中央部よりも高くなる傾向にあ
る。しかし、上述の発明では、パンチ面上での希土類合
金粉末の流動性を高めることができるので、密度の高い
部分の希土類合金粉末が密度の低い部分に移動する。し
たがって、請求項１２に記載するように希土類合金粉末
に配向磁界を印加する場合であっても、キャビティ内に
おける希土類合金粉末の密度の差を小さくできる。As described in claim 11, the density of the compact after compression molding is 3.90 g / cm 3 to 4.60 g / cm 3.
In this case, the required compact strength can be obtained, and a rare earth magnet having good magnet properties can be obtained. At the time of compression molding, for the rare earth alloy powder in the cavity,
When an orientation magnetic field is applied in a direction perpendicular to the compression direction of the punch, the powder density at the peripheral edge of the cavity tends to be higher than at the center due to the repulsive force between the magnetized magnetic powders. However, in the above-described invention, since the fluidity of the rare earth alloy powder on the punch surface can be increased, the rare earth alloy powder in the high density portion moves to the low density portion. Therefore, even when the orientation magnetic field is applied to the rare earth alloy powder as described in claim 12, the difference in the density of the rare earth alloy powder in the cavity can be reduced.
【００２０】また、希土類合金粉末が０．５ＭＡ／ｍ以
上で配向される場合には、希土類合金粉末相互の反発力
が大きくなり、その結果、キャビティ内部の密度分布が
不均一になるとともに、キャビティ周縁部近傍では密度
が上昇しやすい。しかし、この発明では、請求項１５に
記載するように０．５ＭＡ／ｍ以上で配向する場合であ
っても、キャビティ内部の密度の不均一や、キャビティ
周縁部近傍での密度の上昇を抑制でき、ひびや割れの発
生を効果的に抑制できる。請求項１３、１４に記載の粉
末成形方法では、圧縮成形後の成形体の側面が１．７ｍ
ｍ幅以上にできるので、成形体の側面に生じるひびや割
れの発生を低減できる。Further, when the rare earth alloy powder is oriented at 0.5 MA / m or more, the repulsive force between the rare earth alloy powders becomes large, and as a result, the density distribution inside the cavity becomes non-uniform and the cavity becomes uneven. The density tends to increase near the periphery. However, according to the present invention, even when the orientation is performed at 0.5 MA / m or more, the unevenness of the density inside the cavity and the increase in the density near the periphery of the cavity can be suppressed. And generation of cracks and cracks can be effectively suppressed. In the powder molding method according to the thirteenth or fourteenth aspect, the side surface of the compact after compression molding is 1.7 m.
Since the width can be at least m, the occurrence of cracks and cracks on the side surface of the molded body can be reduced.
【００２１】請求項１８に記載の成形体では、成形体の
側面が１．７ｍｍ以上の幅を有する。また、請求項１９
に記載の成形体では、成形体の一方主面の最上部までの
高さに対する比が０．１５以上の幅を有する側面が成形
体に形成される。したがって、側面における密度の極度
の上昇を抑制することができ、他の部分との密度差を小
さくできる。その結果、成形体の側面で生じるひびや割
れの発生を低減できる。請求項２０に記載の焼結体で
は、圧縮成形時の成形体には１．７ｍｍ幅以上の側面が
形成されていることになる。また、請求項２１に記載の
焼結体では、圧縮成形時の成形体においても、成形体の
一方主面の最上部までの高さに対する比が０．１５以上
の幅を有する側面が形成されていることになる。したが
って、成形体の側面で生じるひびや割れの発生を低減で
きる。その結果、製造工程での歩留まりを向上でき、焼
結体の生産性を向上できる。上述のようにして得られた
焼結体は、ひびや割れによる不良発生が少ないので、請
求項２２、２３に記載するようにそのような焼結体を用
いることによって、品質が安定したボイスコイルモータ
が得られる。[0021] In the molded article according to the eighteenth aspect, the side face of the molded article has a width of 1.7 mm or more. Claim 19
In the molded article according to the above, a side face having a width of 0.15 or more to the height of the one main surface of the molded article up to the top is formed in the molded article. Therefore, it is possible to suppress an extreme increase in the density on the side surface, and to reduce a difference in density from other portions. As a result, it is possible to reduce the occurrence of cracks and cracks generated on the side surface of the molded body. In the sintered body according to the twentieth aspect, a side face having a width of 1.7 mm or more is formed in the compact during compression molding. Further, in the sintered body according to the twenty-first aspect, also in the compact during compression molding, a side surface having a width of 0.15 or more with respect to the height of the one main surface of the compact to the uppermost portion is formed. Will be. Therefore, generation of cracks and cracks occurring on the side surface of the molded body can be reduced. As a result, the yield in the manufacturing process can be improved, and the productivity of the sintered body can be improved. Since the sintered body obtained as described above is less likely to cause defects due to cracks and cracks, a voice coil having a stable quality by using such a sintered body as described in claims 22 and 23. A motor is obtained.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。図１を参照して、この発
明の一実施形態の粉末成形装置１０は、筐体状のフレー
ム１２を含む。フレーム１２内の下部および上部には、
それぞれ水平方向にパンチ固定テーブル１４およびプレ
ート１６が配置される。また、フレーム１２内には圧縮
成形用の金型１８が設けられる。金型１８は、たとえば
ボイスコイルモータ等に使用される希土類磁石の成形体
８８（後述）を形成するために用いられる。金型１８は
貫通孔２０を有するダイ２２、貫通孔２０にあらかじめ
挿入される下パンチ２４、および貫通孔２０に挿入可能
な上パンチ２６を含む。ダイ２２の貫通孔２０にキャビ
ティ２７が形成される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a powder molding apparatus 10 according to one embodiment of the present invention includes a housing-shaped frame 12. In the lower part and the upper part in the frame 12,
The punch fixing table 14 and the plate 16 are respectively arranged in the horizontal direction. A compression mold 18 is provided in the frame 12. The mold 18 is used, for example, to form a molded body 88 (described later) of a rare earth magnet used for a voice coil motor or the like. The mold 18 includes a die 22 having a through hole 20, a lower punch 24 previously inserted into the through hole 20, and an upper punch 26 insertable into the through hole 20. A cavity 27 is formed in the through hole 20 of the die 22.
【００２３】ダイ２２はダイセット２８および３０にセ
ットされ、ダイセット３０上にはフィーダーボックス３
２が配置される。フィーダーボックス３２内には希土類
合金粉末等の粉末３４が収納され、フィーダーボックス
３２はシリンダロッド３６を介して油圧シリンダ３８に
接続される。したがって、フィーダーボックス３２は、
油圧シリンダ３８によって貫通孔２０に対して進退可能
とされる。ダイセット２８、３０の下面にはそれぞれガ
イドポスト４０を介してダイセット連結板４２が取り付
けられる。ダイセット連結板４２はシリンダロッド４４
を介して下部油圧シリンダ４６に接続される。したがっ
て、ダイ２２およびダイセット２８、３０は下部油圧シ
リンダ４６によって上下方向に移動可能とされる。シリ
ンダロッド４４の伸縮量すなわちダイ２２の位置はリニ
アスケール４８によって測定され、その測定値に基づい
て下部油圧シリンダ４６の動作が制御される。The die 22 is set in die sets 28 and 30, and the feeder box 3 is placed on the die set 30.
2 are arranged. A powder 34 such as a rare earth alloy powder is stored in the feeder box 32, and the feeder box 32 is connected to a hydraulic cylinder 38 via a cylinder rod 36. Therefore, the feeder box 32
The hydraulic cylinder 38 can move forward and backward with respect to the through hole 20. Die set connecting plates 42 are attached to the lower surfaces of the die sets 28 and 30 via guide posts 40, respectively. The die set connecting plate 42 is a cylinder rod 44
And is connected to the lower hydraulic cylinder 46 via the. Therefore, the die 22 and the die sets 28 and 30 can be moved vertically by the lower hydraulic cylinder 46. The amount of expansion and contraction of the cylinder rod 44, that is, the position of the die 22, is measured by the linear scale 48, and the operation of the lower hydraulic cylinder 46 is controlled based on the measured value.
【００２４】下パンチ２４はベースプレート５０上に設
けられ、ベースプレート５０は支柱５２を介してパンチ
固定テーブル１４上に配置される。このようにして、下
パンチ２４は固定される。上パンチ２６の上端は上パン
チプレート５４に取り付けられる。上パンチプレート５
４はシリンダロッド５６を介して上部油圧シリンダ５８
に接続される。上部油圧シリンダ５８はプレート１６上
に配置される。また、上パンチプレート５４の両端近傍
にはガイドポスト６０が挿通される。したがって、上パ
ンチプレート５４は、ガイドポスト６０に案内されなが
ら上部油圧シリンダ５８によって上下方向に移動可能と
される。上パンチプレート５４の伸縮量すなわち上パン
チ２６の位置はリニアスケール６２によって測定され、
その測定値に基づいて上部油圧シリンダ５８の動作が制
御される。The lower punch 24 is provided on a base plate 50, and the base plate 50 is disposed on the punch fixing table 14 via a support post 52. Thus, the lower punch 24 is fixed. The upper end of the upper punch 26 is attached to the upper punch plate 54. Upper punch plate 5
4 is an upper hydraulic cylinder 58 via a cylinder rod 56.
Connected to. The upper hydraulic cylinder 58 is arranged on the plate 16. Guide posts 60 are inserted near both ends of the upper punch plate 54. Therefore, the upper punch plate 54 is vertically movable by the upper hydraulic cylinder 58 while being guided by the guide posts 60. The amount of expansion and contraction of the upper punch plate 54, that is, the position of the upper punch 26 is measured by the linear scale 62,
The operation of the upper hydraulic cylinder 58 is controlled based on the measured value.
【００２５】また、キャビティ２７内に充填された粉末
３４に配向磁界を印加できるように、ダイ２２の近傍に
は、一対のポールピース６４およびポールピース６４に
巻回されるコイル６６が設けられる。このような粉末成
形装置１０において注目すべきは、上パンチ２６および
下パンチ２４である。上パンチ２６および下パンチ２４
は、たとえば、硬度がＨＲＡで７５以上９３以下であり
組成としてはＭｏ：１．６ｗｔ％、Ｎｉ：２０ｗｔ％、
残部ＷＣを含むＷＣ−Ｎｉ系の超硬合金等によって構成
される。ここで、超硬合金は、周期律表第ＩＶａ族、Ｖ
ａ族、ＶＩａ族に属する９種類の元素のうち少なくとも
１つの元素を含む炭化物を対象とし、これら炭化物粉末
をＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｎ等の鉄属金属、または
それらの合金を用いて焼結結合した合金をいう。超硬合
金としては、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃ
ｏ系、またはＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の合金を用
いることもできる。A pair of pole pieces 64 and a coil 66 wound around the pole pieces 64 are provided near the die 22 so that an orientation magnetic field can be applied to the powder 34 filled in the cavity 27. What should be noted in such a powder molding apparatus 10 is the upper punch 26 and the lower punch 24. Upper punch 26 and lower punch 24
Has, for example, a hardness of 75 to 93 in HRA and Mo: 1.6 wt%, Ni: 20 wt%,
It is made of a WC-Ni-based cemented carbide containing the remainder WC. Here, the cemented carbide is a group IVa, V
a, a carbide containing at least one of the nine kinds of elements belonging to the VIa group, and using these carbide powders with iron group metals such as Fe, Co, Ni, Mo, and Sn, or alloys thereof. An alloy that is sintered and bonded. As the cemented carbide, WC-TaC-Co, WC-TiC-C
An o-based or WC-TiC-TaC-Co-based alloy can also be used.
【００２６】また、上パンチ２６および下パンチ２４と
して合金鋼が用いられてもよい。ここで合金鋼は、Ｆｅ
−Ｃを主体とするもので、高速度鋼、高マンガン鋼、ダ
イス鋼等を指し、所定の硬度を有していればよい。この
ように上パンチ２６および下パンチ２４を硬度がＨＲＡ
で７５以上９３以下の超硬合金や合金鋼によって構成す
ることによって、靭性と若干の弾性があるため、鋭利な
形状に加工しても割れや欠けを防止できる。Further, alloy steel may be used for the upper punch 26 and the lower punch 24. Here, the alloy steel is Fe
-C, mainly high-speed steel, high manganese steel, die steel, etc., as long as it has a predetermined hardness. As described above, the hardness of the upper punch 26 and the lower punch 24 is HRA.
Since it is made of a cemented carbide or alloy steel having a hardness of 75 or more and 93 or less, since it has toughness and some elasticity, cracking and chipping can be prevented even when it is processed into a sharp shape.
【００２７】図２を参照して、下パンチ２４は下パンチ
本体６８を含む。下パンチ本体６８の上端には粉末３４
を圧縮するためのパンチ面７０が形成される。パンチ面
７０は、中央長手方向に略円弧状の凸部７２、両端長手
方向にそれぞれ鍔状の凸部７４を含む。その結果、凸部
７２と凸部７４との間には長手方向に延びる溝部７６が
形成される。さらに、図３を参照して、凸部７４の先端
７８について説明する。凸部７４の先端７８は面取り処
理されている。点線８０は、面取り処理前の凸部７４の
先端を示す。点線８０で示す先端を面取りして、半径Ｒ
の曲面状の先端７８が形成される。なお、凸部７４は、
斜面を有するように形成され、境界Ｘ１より上側が曲面
状に、下側が平面状に形成される。また、面取り幅ｈ
は、境界Ｘ１からパンチ側面８２までの最短距離をい
う。この実施形態では、面取り幅ｈは０．５ｍｍ以下と
する。なお、面取り幅ｈは０．１ｍｍ以下であることが
より好ましい。破損防止のためには、０．０２ｍｍ〜
０．０５ｍｍの面取りを施すことが望ましい。Referring to FIG. 2, lower punch 24 includes a lower punch body 68. Powder 34 is placed on the upper end of the lower punch body 68.
Is formed. The punch surface 70 includes a substantially arc-shaped convex portion 72 in the center longitudinal direction and a flange-shaped convex portion 74 in both longitudinal directions. As a result, a groove 76 extending in the longitudinal direction is formed between the protrusion 72 and the protrusion 74. Further, the tip 78 of the projection 74 will be described with reference to FIG. The tip 78 of the projection 74 has been chamfered. A dotted line 80 indicates the tip of the convex portion 74 before the chamfering process. The tip shown by the dotted line 80 is chamfered to give a radius R
Is formed. In addition, the convex part 74 is
It is formed so as to have a slope, the upper side of the boundary X1 is formed in a curved shape, and the lower side is formed in a flat shape. Also, the chamfer width h
Means the shortest distance from the boundary X1 to the punch side surface 82. In this embodiment, the chamfer width h is 0.5 mm or less. The chamfer width h is more preferably 0.1 mm or less. 0.02mm ~
It is desirable to provide a chamfer of 0.05 mm.
【００２８】図２に戻って、上パンチ２６は上パンチ本
体８４を含む。上パンチ本体８４の下端には粉末３４を
圧縮するための凹状のパンチ面８６が形成される。ま
た、上パンチ２６のパンチ面８６および下パンチ２４の
パンチ面７０は、面粗度Ｒａが１μｍ以下となるように
表面処理されている。なお、この実施形態では、少なく
ともパンチ面７０の凸部７４の一部の面粗度Ｒａが１μ
ｍ以下となるように表面処理されていればよい。ここで
上パンチ２６および下パンチ２４に合金鋼を用いる場
合、表面処理のコーテイングとして、ＴｉＮコーテイン
グ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーテイン
グを施すことで、研磨性の強いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金粉
末に対して耐久性を高めることができる。また上パンチ
２６および下パンチ２４として、超硬合金を用いる場合
にも、上述と同様の表面処理をすることで耐久性が改善
される。なお、このような表面処理は、上述の上下パン
チ２６、２４が逆に構成された場合においても適用でき
る。Returning to FIG. 2, the upper punch 26 includes an upper punch body 84. At the lower end of the upper punch body 84, a concave punch surface 86 for compressing the powder 34 is formed. The punch surface 86 of the upper punch 26 and the punch surface 70 of the lower punch 24 are surface-treated so that the surface roughness Ra is 1 μm or less. In this embodiment, at least a part of the projection 74 of the punch surface 70 has a surface roughness Ra of 1 μm.
m as long as the surface treatment is performed. When alloy steel is used for the upper punch 26 and the lower punch 24, TiN coating and diamond-like carbon (DLC) coating are applied as surface treatment coatings to obtain a Nd-Fe-B-based alloy powder having strong abrasiveness. On the other hand, durability can be improved. Also, when a cemented carbide is used for the upper punch 26 and the lower punch 24, the durability is improved by performing the same surface treatment as described above. Such a surface treatment can be applied even when the above-described upper and lower punches 26 and 24 are configured in reverse.
【００２９】また、粉末３４として用いられる希土類合
金粉末は、つぎのようにして作成される。まず、急冷法
による合金の作成法として米国特許第５，３８３，９７
８号に示されるようなストリップキャスト法を用いて、
鋳片が作成される。具体的には、公知の方法によって製
造された、Ｎｄ：３０ｗｔ％、Ｂ：１．０ｗｔ％、Ｄ
ｙ：１．２ｗｔ％、Ａｌ：０．２ｗｔ％、Ｃｏ：０．９
ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成の合
金が高周波溶解により溶湯とされる。この溶湯が１，３
５０゜Ｃに保持された後、ロール周速度を約１ｍ／秒、
冷却速度５００゜Ｃ／秒、過冷度２００゜Ｃの条件で、
単ロール上で急冷され、厚さ０．３ｍｍのフレーク状合
金鋳塊が得られる。なお、急冷法における冷却速度とし
ては１０2°Ｃ／秒〜１０4°Ｃ／秒を採用できる。The rare earth alloy powder used as the powder 34 is prepared as follows. First, US Pat. No. 5,383,977 discloses a method for producing an alloy by a quenching method.
Using strip casting method as shown in No. 8,
A slab is created. Specifically, Nd: 30 wt%, B: 1.0 wt%, D
y: 1.2 wt%, Al: 0.2 wt%, Co: 0.9
An alloy having a composition consisting of wt%, balance Fe and unavoidable impurities is melted by high frequency melting. This melt is 1,3
After being maintained at 50 ° C., the roll peripheral speed was set to about 1 m / sec.
Under the conditions of a cooling rate of 500 ° C / sec and a supercooling degree of 200 ° C,
It is quenched on a single roll to obtain a flake-like alloy ingot having a thickness of 0.3 mm. In addition, as a cooling rate in the rapid cooling method, 10 2 ° C / sec to 10 4 ° C / sec can be adopted.
【００３０】つぎに、合金インゴットが、水素吸蔵法に
よって粗粉砕された後、ジェットミルを用いて窒素ガス
雰囲気中で微粉砕され、平均粒径３．５μｍの合金粉末
が得られる。このような希土類合金粉末には潤滑剤が添
加される。この場合、たとえば、潤滑剤として脂肪酸エ
ステル、溶剤として石油系溶剤が用いられる。そして、
希土類合金粉末に対して、脂肪酸エステルを石油系溶剤
で希釈したものが０．３ｗｔ％（潤滑剤ベース）添加混
合され、潤滑剤が希土類合金粉末の表面に被覆される。Next, the alloy ingot is roughly pulverized by a hydrogen storage method, and then finely pulverized in a nitrogen gas atmosphere by using a jet mill to obtain an alloy powder having an average particle diameter of 3.5 μm. A lubricant is added to such a rare earth alloy powder. In this case, for example, a fatty acid ester is used as a lubricant, and a petroleum-based solvent is used as a solvent. And
0.3 wt% (lubricant base) of a fatty acid ester diluted with a petroleum solvent is added to and mixed with the rare earth alloy powder, and the lubricant is coated on the surface of the rare earth alloy powder.
【００３１】つぎに、図４を参照して、粉末成形装置１
０の動作について説明する。最初は、前回の成形動作を
終了したときと同じ状態にあり、図４（ａ）に示すよう
に、ダイ２２は下降端に位置しているとともに、上パン
チ２６は上昇端に位置している。そして、図４（ｂ）に
示すように、フィーダーボックス３２が貫通孔２０側に
スライドし、図４（ｃ）に示すように、フィーダーボッ
クス３２は貫通孔１２の真上に位置したときに停止す
る。その後、図４（ｄ）に示すように、ダイ２２が上昇
し始め、貫通孔２０上部にキャビティ２７が形成され、
フィーダーボックス３２内の粉末３４がキャビティ２７
内に落下する。ついで、図４（ｅ）に示すように、ダイ
２２が上昇端に達すると、フィーダーボックス３２がキ
ャビティ２７上から退避する。このとき、フィーダーボ
ックス３２の下端で粉末３４がすりきられる。そして、
図４（ｆ）に示すように、上パンチ２６が下降して貫通
孔２０（キャビティ２７）に挿入され、キャビティ２７
内の粉末３４に配向磁界が印加されかつ粉末３４が上パ
ンチ２６と下パンチ２４とによって圧縮成形されること
で、成形体８８が形成される。圧縮成形が終了すると、
図４（ｇ）に示すように、上パンチ２６が上昇するとと
もにダイ２２が下降して成形体８８が取り出される。Next, with reference to FIG.
The operation of 0 will be described. Initially, it is in the same state as when the previous molding operation was completed. As shown in FIG. 4A, the die 22 is located at the lower end and the upper punch 26 is located at the upper end. . Then, as shown in FIG. 4B, the feeder box 32 slides toward the through-hole 20 and stops as shown in FIG. 4C when the feeder box 32 is located directly above the through-hole 12. I do. Thereafter, as shown in FIG. 4D, the die 22 starts to rise, and a cavity 27 is formed above the through hole 20.
The powder 34 in the feeder box 32 is
Fall into. Next, as shown in FIG. 4E, when the die 22 reaches the rising end, the feeder box 32 is retracted from above the cavity 27. At this time, the powder 34 is scraped off at the lower end of the feeder box 32. And
As shown in FIG. 4F, the upper punch 26 descends and is inserted into the through hole 20 (cavity 27),
A compact 88 is formed by applying an orientation magnetic field to the powder 34 therein and compressing the powder 34 by the upper punch 26 and the lower punch 24. When the compression molding is completed,
As shown in FIG. 4 (g), the upper punch 26 is raised and the die 22 is lowered, and the molded body 88 is taken out.
【００３２】ここで、図４（ｆ）に示す圧縮成形時のキ
ャビティ２７内の状態について、図５を参照して説明す
る。図５に示すように、上パンチ２６と下パンチ２４と
はダイ２２の貫通孔２０にそれぞれ上下方向から挿入さ
れている。そして、粉末３４は、ダイ２２と上パンチ２
６と下パンチ２４とによって圧縮成形される。このと
き、図５において紙面に対して垂直な方向、すなわち、
上下パンチ２６、２４によって圧縮される方向に垂直な
方向であって、図６の矢印Ｃで示すように、成形体８８
の長手方向（凸部７４の長手方向）に、０．５ＭＡ／ｍ
以上の配向磁界が印加され、凸部７４の上方はキャビテ
ィ２７の中心部より粉末密度が大きくなる。Here, the state in the cavity 27 during the compression molding shown in FIG. 4 (f) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the upper punch 26 and the lower punch 24 are respectively inserted into the through holes 20 of the die 22 from above and below. Then, the powder 34 is transferred to the die 22 and the upper punch 2.
6 and compression molding by the lower punch 24. At this time, a direction perpendicular to the paper surface in FIG.
A direction perpendicular to the direction of compression by the upper and lower punches 26 and 24, and as shown by an arrow C in FIG.
0.5 MA / m in the longitudinal direction (longitudinal direction of the convex portion 74)
The above orientation magnetic field is applied, and the powder density is higher above the convex portion 74 than at the center of the cavity 27.
【００３３】図５の矢印Ｐに示すように、凸部７４の上
方に位置する粉末３４は、上パンチ２６が下方へ移動す
るにともなって、溝部７６に向かって移動する。このと
き、凸部７４の先端７８は、面取り幅ｈが０．５ｍｍ以
下に形成されることによって粉末３４の流動性が向上す
るので、凸部７４の上方に位置する粉末３４は、凸部７
４の上部に滞留することなく、凸部７４の表面に沿って
円滑に下方に移動する。特に、凸部７４の面粗度Ｒａが
１．０μｍ以下となるように表面処理されているので、
粉末３４を凸部７４に沿って円滑に下方に移動すること
ができる。したがって、特に先端７８を含む凸部７４近
傍では、粉末３４の密度分布を均一にすることができ
る。その結果、均一な密度の成形体８８を得ることがで
き、密度の不均一さから生じるひびや割れの発生を防止
できる。したがって、流動性が悪くなる潤滑剤が添加さ
れている希土類合金粉末を用いる場合や、流動性が極め
て悪くなる急冷法によって作成された希土類合金粉末を
用いる場合であっても、成形体密度の均一性を向上でき
る。また、粉末３４に０．５ＭＡ／ｍ以上で配向磁界を
印加する場合であっても、キャビティ２７内における粉
末３４の密度の差を小さくできる。As shown by an arrow P in FIG. 5, the powder 34 located above the convex portion 74 moves toward the groove 76 as the upper punch 26 moves downward. At this time, the tip 78 of the projection 74 has a chamfer width h of 0.5 mm or less, so that the fluidity of the powder 34 is improved.
4 smoothly moves down along the surface of the convex portion 74 without staying at the upper portion of the projection 4. In particular, since the surface treatment is performed so that the surface roughness Ra of the convex portion 74 is 1.0 μm or less,
The powder 34 can be smoothly moved downward along the projection 74. Therefore, the density distribution of the powder 34 can be made uniform particularly in the vicinity of the projection 74 including the tip 78. As a result, a molded body 88 having a uniform density can be obtained, and the occurrence of cracks and cracks resulting from the non-uniform density can be prevented. Therefore, even when using a rare earth alloy powder to which a lubricant that deteriorates fluidity is added, or when using a rare earth alloy powder prepared by a quenching method that extremely deteriorates fluidity, the density of the compact is uniform. Performance can be improved. Further, even when the orientation magnetic field is applied to the powder 34 at 0.5 MA / m or more, the difference in the density of the powder 34 in the cavity 27 can be reduced.
【００３４】上述のようにして成形された成形体８８を
図６に示す。成形体８８は、断面略円弧状に形成され、
凸状の上面９０、凹状の下面９２、下面９２の両端から
斜め上方に形成される傾斜面９４、上面９０の両端と傾
斜面９４の一端との間に形成される側面９６、および略
円弧状の端面１００を含む。上面９０は上パンチ２６の
パンチ面８６によって形成され、下面９２は下パンチ２
４のパンチ面７０の凸部７２によって形成され、傾斜面
９４は下パンチ２４のパンチ面７０の凸部７４によって
形成され、側面９６および端面１００はダイ２２の貫通
孔２０の壁面によって形成される。FIG. 6 shows the molded body 88 formed as described above. The molded body 88 is formed in a substantially arc-shaped cross section,
A convex upper surface 90, a concave lower surface 92, an inclined surface 94 formed obliquely upward from both ends of the lower surface 92, a side surface 96 formed between both ends of the upper surface 90 and one end of the inclined surface 94, and a substantially arc shape Including the end surface 100. The upper surface 90 is formed by the punch surface 86 of the upper punch 26, and the lower surface 92 is formed by the lower punch 2
4 is formed by the protrusion 72 of the punch surface 70, the inclined surface 94 is formed by the protrusion 74 of the punch surface 70 of the lower punch 24, and the side surface 96 and the end surface 100 are formed by the wall surface of the through hole 20 of the die 22. .
【００３５】ここで、側面９６付近では、図５を参照し
た上述の説明からわかるように、粉末３４の密度分布が
均一化されている。したがって、図１６に示す密度分布
の不均一な従来の成形体８とは異なり、ひび割れＡを生
じることはほとんどない。また、圧縮成形後の成形体８
８の密度を３．９０ｇ／ｃｍ3〜４．６０ｇ／ｃｍ3とす
ることで、必要な成形体強度を得ることができるととも
に、磁石特性のよい希土類磁石を得ることができる。密
度が３．９０ｇ／ｃｍ3以下では成形体強度が小さいの
で成形体８８をハンドリングしにくく、一方、密度が
４．６０ｇ／ｃｍ3以上では成形体８８の圧縮率が高く
なり配向が乱れてしまう。Here, near the side surface 96, as can be understood from the above description with reference to FIG. 5, the density distribution of the powder 34 is made uniform. Therefore, unlike the conventional compact 8 having a non-uniform density distribution shown in FIG. 16, cracks A hardly occur. In addition, the compact 8 after compression molding
The density of 8 With 3.90g / cm 3 ~4.60g / cm 3 , it is possible to obtain a molded product strength required, it is possible to obtain a good earth magnet having magnetic properties. If the density is 3.90 g / cm 3 or less, the molded body 88 is difficult to handle because the strength of the molded body is small. On the other hand, if the density is 4.60 g / cm 3 or more, the compression ratio of the molded body 88 increases and the orientation is disturbed. .
【００３６】つぎに、両パンチの面取り幅ｈとひび発生
率との関係を示す実験結果を図７に示す。この実験例で
は、上面９０の横幅Ｗが５２．２２ｍｍ、上面９０の最
上部までの高さＨが３０．２ｍｍ、成形体８８の厚みＤ
が２５．０４ｍｍ、側面９６の幅Ｓが７．５５ｍｍとさ
れた。パンチ面７０の凸部７４の面粗度Ｒａは０．０３
３μｍとされた。粉末３４として平均粒径が３．５μｍ
の希土類合金粉末が用いられ、圧縮後の成形体密度は
４．１ｇ／ｃｍ3とされた。Next, an experimental result showing the relationship between the chamfer width h of both punches and the crack occurrence rate is shown in FIG. In this experimental example, the width W of the upper surface 90 is 52.22 mm, the height H to the top of the upper surface 90 is 30.2 mm, and the thickness D of the molded body 88 is D.
Was 25.04 mm, and the width S of the side surface 96 was 7.55 mm. The surface roughness Ra of the projection 74 of the punch surface 70 is 0.03.
It was 3 μm. 3.5 μm average particle size as powder 34
Was used, and the density of the compact after compression was 4.1 g / cm 3 .
【００３７】面取り幅ｈが０．０５ｍｍ〜０．５０ｍｍ
までの間のひび発生率は、平均で０．２％であったが、
面取り幅ｈが０．６０ｍｍでのひび発生率は０．４％と
なり、面取り幅ｈが０．７０ｍｍでのひび発生率は１．
４３％、面取り幅ｈが１．００ｍｍでのひび発生率は
２．３６％となった。したがって、面取り幅ｈは０．５
０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、面取り幅ｈが
０．１０ｍｍのときのひび発生率は０．１％、面取り幅
ｈが０．０５ｍｍのときのひび発生率は０％であったこ
とから、面取り幅ｈを０．１０ｍｍ以下とすることがさ
らに好ましく、さらに０．０５ｍｍ以下の面取り幅とす
ることがより好ましい。The chamfer width h is 0.05 mm to 0.50 mm
Up to 0.2% on average,
When the chamfer width h is 0.60 mm, the crack occurrence rate is 0.4%, and when the chamfer width h is 0.70 mm, the crack occurrence rate is 1.
When the chamfer width h was 1.00 mm, the crack occurrence rate was 2.36%. Therefore, the chamfer width h is 0.5
It is preferably set to 0 mm or less. When the chamfer width h was 0.10 mm, the crack occurrence rate was 0.1%, and when the chamfer width h was 0.05 mm, the crack occurrence rate was 0%. More preferably, the chamfer width is more preferably 0.05 mm or less.
【００３８】さらに、面粗度Ｒａとひび発生率との関係
を示す実験結果を図８に示す。この実験例では、上面９
０の横幅Ｗが５２．２２ｍｍ、上面９０の最上部までの
高さＨが３０．２ｍｍ、成形体８８の厚みＤが２５．０
４ｍｍ、側面９６の幅Ｓが７．５５ｍｍとされた。両パ
ンチの面取り幅ｈは０．０５ｍｍとされた。粉末３４と
して平均粒径が３．５μｍの希土類合金粉末が用いら
れ、圧縮後の成形体密度は４．１ｇ／ｃｍ3とされた。FIG. 8 shows an experimental result showing the relationship between the surface roughness Ra and the crack occurrence rate. In this experimental example, the upper surface 9
0 has a width W of 52.22 mm, a height H up to the top of the upper surface 90 of 30.2 mm, and a thickness D of the molded body 88 of 25.0.
4 mm, and the width S of the side surface 96 was 7.55 mm. The chamfer width h of both punches was 0.05 mm. A rare earth alloy powder having an average particle size of 3.5 μm was used as the powder 34, and the density of the compact after compression was 4.1 g / cm 3 .
【００３９】面粗度Ｒａが０．０５μｍ〜０．５２μｍ
の間のひび発生率は、０．４％以下であり、面粗度Ｒａ
が１．００μｍでのひび発生率は０．８％である。しか
し、面粗度Ｒａが１．００μｍを越えると急激にひび発
生率は高くなり、たとえば面粗度Ｒａが２．４５μｍで
のひび発生率は２、５％、面粗度Ｒａが３．１８μｍで
のひび発生率は３．５％となっている．したがって、面
粗度Ｒａは、１．００μｍ以下とすることが好ましい。
また、面粗度Ｒａを０．５２μｍ以下とすることがさら
に好ましい。Surface roughness Ra is 0.05 μm to 0.52 μm
Is 0.4% or less, and the surface roughness Ra
At 1.00 μm is 0.8%. However, when the surface roughness Ra exceeds 1.00 μm, the crack generation rate sharply increases. For example, when the surface roughness Ra is 2.45 μm, the crack generation rate is 2.5%, and the surface roughness Ra is 3.18 μm. At 3.5%. Therefore, the surface roughness Ra is preferably set to 1.00 μm or less.
More preferably, the surface roughness Ra is set to 0.52 μm or less.
【００４０】なお、凸部７４の代わりに図９に示すよう
な凸部７４ａを有する下パンチ２４ａが用いられてもよ
い。下パンチ２４ａの凸部７４ａでは、面取りされた曲
面状の先端７８ａと傾斜した平面部１０２との間に、平
面部１０２よりも緩やかな傾斜した平面部１０４が形成
される。この場合、凸部７４ａの先端側が一旦、平面部
１０４を形成するように面処理される。図９における点
線８０ａは、このような平面部１０４が形成された後で
あり面取り処理前の凸部７４ａの先端を示す。点線８０
ａで示す先端を面取りして半径Ｒの曲面状の先端７８ａ
が形成される。The lower punch 24a having a convex portion 74a as shown in FIG. 9 may be used instead of the convex portion 74. In the convex portion 74a of the lower punch 24a, a flat portion 104 that is gentler than the flat portion 102 is formed between the chamfered curved front end 78a and the flat portion 102. In this case, the front end side of the convex portion 74a is once subjected to surface processing so as to form the flat portion 104. The dotted line 80a in FIG. 9 indicates the tip of the convex portion 74a after such a flat portion 104 is formed and before the chamfering process. Dotted line 80
A curved tip 78a having a radius R by chamfering the tip indicated by a
Is formed.
【００４１】なお、凸部７４ａでは、境界Ｘ２は先端７
８ａと平面部１０４との境界であり、境界Ｙは平面部１
０４と１０２との境界である。ここで面取り幅ｈとは、
境界Ｙからパンチ側面８２ａまでの最短距離、すなわ
ち、面取り加工がスタートした部分からパンチ側面８２
ａまでの最短距離をいう。この実施形態では、面取り幅
ｈは、０．５ｍｍ以下とする。なお、面取り幅ｈは０、
２ｍｍ以下であることがより好ましい。この実施形態に
よれば、平面部１０４を設けることで面取り幅ｈをさら
に小さく形成することができる。なお、境界Ｙ近傍を面
取り処理して平面部１０２と１０４とを曲面でつなげる
ことが好ましい。また、平面部１０４に代えて曲面部が
形成されてもよい。In the projection 74a, the boundary X2 is at the tip 7
8a and the plane part 104, and the boundary Y is the plane part 1
This is the boundary between 04 and 102. Here, the chamfer width h is
The shortest distance from the boundary Y to the punch side surface 82a, that is, the punch side 82
The shortest distance to a. In this embodiment, the chamfer width h is 0.5 mm or less. Note that the chamfer width h is 0,
More preferably, it is 2 mm or less. According to this embodiment, by providing the flat portion 104, the chamfer width h can be further reduced. It is preferable that the vicinity of the boundary Y be chamfered to connect the flat portions 102 and 104 with a curved surface. Further, a curved surface portion may be formed instead of the flat surface portion 104.
【００４２】ついで、図１０を参照して、この発明の他
の実施形態について説明する。ここでは、面取り幅ｈが
０．５ｍｍを超える通常の下パンチ１０６が用いられ
る。その他の構成については粉末成形装置１０と同様で
ある。動作において、粉末３４の圧縮は、上パンチ２６
と下パンチ１０６との最接近時における最短距離が少な
くとも２ｍｍ以上となるように行われる。すなわち、図
１０に示すように、上パンチ２６の端部１０８と下パン
チ１０６の凸部１１０との最接近時の隙間Ｇが少なくと
も２ｍｍ以上となるように、粉末３４は圧縮される。し
たがって、得られる成形体８８の側面９６の幅Ｓは、
２．０ｍｍ以上となる。また、Ｓ／Ｈは０．１５以上で
あることが好ましい。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a normal lower punch 106 having a chamfer width h of more than 0.5 mm is used. Other configurations are the same as those of the powder molding apparatus 10. In operation, compression of the powder 34 causes the upper punch 26
Is performed so that the shortest distance at the time of closest approach to the lower punch 106 is at least 2 mm or more. That is, as shown in FIG. 10, the powder 34 is compressed so that the gap G between the end portion 108 of the upper punch 26 and the convex portion 110 of the lower punch 106 at the time of closest approach is at least 2 mm or more. Therefore, the width S of the side surface 96 of the obtained molded body 88 is
2.0 mm or more. Further, the S / H is preferably 0.15 or more.
【００４３】成形体８８はその後米国特許第４，７９
２，３６８号のパラグラフ１０（４）に示されるよう
に、アルゴン雰囲気の下、１，０００°Ｃ〜１，２００
°Ｃで１時間焼結され焼結体が得られるが、焼結体の側
面の幅は１．７ｍｍ以上となる。このとき、焼結体のＳ
／Ｈは、成形体８８のＳ／Ｈとほぼ同値となる。上述の
ように、成形体８８に、幅Ｓが２ｍｍ以上の側面９６を
形成することによって、側面９６での密度の極度の上昇
を抑制することができ、他の部分との密度差を小さくす
ることができるため、成形体８８の側面で生じるひびや
割れの発生を低減できる。このような焼結体を用いるこ
とによって、製造工程での歩留まりを向上でき、生産性
の高い希土類磁石が得られる。また、圧縮成形時に成形
体８８の傾斜面９４と上面９０との間に側面９６を残存
させることで、姿加工や研磨等の加工工程において最終
工程に至るまで、加工のための基準面として側面９６を
用いることができる。The molded body 88 was subsequently formed in US Pat.
No. 2,368, paragraph 10 (4), under an argon atmosphere, from 1,000 ° C. to 1,200 ° C.
The sintered body is obtained by sintering at 1 ° C. for 1 hour, and the width of the side surface of the sintered body is 1.7 mm or more. At this time, the S
/ H is almost the same value as S / H of the molded body 88. As described above, by forming the side surface 96 having the width S of 2 mm or more on the molded body 88, it is possible to suppress an extreme increase in the density on the side surface 96 and to reduce the density difference from other portions. Therefore, generation of cracks and cracks generated on the side surface of the molded body 88 can be reduced. By using such a sintered body, the yield in the manufacturing process can be improved, and a rare earth magnet with high productivity can be obtained. Also, by leaving the side surface 96 between the inclined surface 94 and the upper surface 90 of the molded body 88 during compression molding, the side surface 96 is used as a reference surface for processing until the final step in a processing step such as shape processing or polishing. 96 can be used.
【００４４】また、ひびや割れによる不良発生の少ない
焼結体が得られ、このような焼結体を用いることで、品
質が安定したボイスコイルモータが得られる。ここでい
うボイスコイルモータは、たとえば米国特許第５，４４
８，４３７号の図９に示されるようなディスクドライブ
に用いられる。この図９においてボイスコイルモータに
は３７の参照番号がふられている。本願の図６に示され
る成形体８８は、焼結され、端面１００に平行な方向に
スライスされたのち、表面処理される。このような希土
類磁石は、たとえば米国特許第５，４４８，４３７号の
図１、２の参照番号３、４、５、６に示される磁石に用
いられる。Further, a sintered body with less occurrence of defects due to cracks and cracks can be obtained. By using such a sintered body, a voice coil motor having a stable quality can be obtained. The voice coil motor referred to here is described, for example, in US Pat.
No. 8,437, which is used for a disk drive as shown in FIG. In FIG. 9, reference numerals 37 are assigned to the voice coil motors. A molded body 88 shown in FIG. 6 of the present application is sintered, sliced in a direction parallel to the end face 100, and then subjected to a surface treatment. Such a rare earth magnet is used, for example, in the magnet shown in U.S. Pat. No. 5,448,437 at reference numerals 3, 4, 5, and 6 in FIGS.
【００４５】ついで、図１１および図１２を参照して、
下パンチ１０６を用いた粉末成形装置による実験結果に
ついて説明する。なお、この実験では、上述した脂肪酸
エステル系の潤滑剤が添加された希土類合金粉末が用い
られた。この希土類合金粉末に対して、１．０ＭＡ／ｍ
の配向磁界が印加されて、４．０ｇ／ｃｍ3〜４．２ｇ
／ｃｍ3のグリーン密度になるように圧縮成形された。
ひびの数は、２個の成形体をプレスし、各成形体８８毎
に両側面９６に発生するひびの本数を数え、その本数を
平均したものである。Next, referring to FIGS. 11 and 12,
An experimental result by a powder molding apparatus using the lower punch 106 will be described. In this experiment, a rare earth alloy powder to which the above-mentioned fatty acid ester-based lubricant was added was used. 1.0 MA / m for this rare earth alloy powder
Of 4.0 g / cm 3 to 4.2 g
/ Cm 3 to obtain a green density.
The number of cracks is obtained by pressing two compacts, counting the number of cracks generated on both side surfaces 96 for each compact 88, and averaging the number.
【００４６】図１１は、寸法比Ｓ／Ｈとひびの数との関
係を示す。ここでは、上面９０と傾斜面９４とのなす角
度θ（図６参照）が、９５度、１２０度の場合について
実験した。実験に用いられた成形体８８では、横幅Ｗが
５３．３２ｍｍ、上面９０の曲率半径が３７．５８ｍ
ｍ、下面９２の曲率半径が１７．５５ｍｍ、成形体８８
の配向磁界方向の長さが８０ｍｍであった。この実験に
おいて上パンチ２６および下パンチ１０６それぞれの面
取り幅は０．０５ｍｍとし、その斜面の面粗度Ｒａは
０．０３３ｍｍとした。図１１に示すように、寸法比Ｓ
／Ｈが０．１５以上になるとひびの発生はほとんど見ら
れない。なお、角度θ＝９５°の場合を除き、寸法比Ｓ
／Ｈが０．２より大きくなるとひびの発生は全くなかっ
た。FIG. 11 shows the relationship between the dimensional ratio S / H and the number of cracks. Here, an experiment was performed in a case where the angle θ (see FIG. 6) between the upper surface 90 and the inclined surface 94 was 95 degrees or 120 degrees. The molded body 88 used in the experiment had a width W of 53.32 mm and a radius of curvature of the upper surface 90 of 37.58 m.
m, the radius of curvature of the lower surface 92 is 17.55 mm, and the molded body 88
Was 80 mm in the orientation magnetic field direction. In this experiment, the chamfer width of each of the upper punch 26 and the lower punch 106 was 0.05 mm, and the surface roughness Ra of the slope was 0.033 mm. As shown in FIG.
When / H is 0.15 or more, almost no cracking is observed. Note that, except for the case where the angle θ = 95 °, the dimensional ratio S
When / H was larger than 0.2, no crack was generated.
【００４７】図１２は、側面９６の幅Ｓとひびの数との
関係を示す。ここでは、角度θが、９０度、１１５度、
１３０度の場合について実験した。実験に用いられた成
形体８８では、横幅Ｗが３３．５７ｍｍ、上面９０の曲
率半径が２０．８４ｍｍ、下面９２の曲率半径が１３．
２７ｍｍ、成形体８８の配向磁界方向の長さが８０ｍｍ
であった。この実験において上パンチ２６および下パン
チ１０６それぞれの面取り幅は０．８ｍｍとし、その斜
面の面粗度Ｒａは０．０３３ｍｍとした。図１２に示す
ように、幅Ｓが２ｍｍ以上になるとひびの発生はほとん
ど見られない。なお、幅Ｓが３ｍｍ以上になるとひびの
発生は全くなかった。さらに、図１０および図１２を参
照して述べたものと同様の実験を、面取り幅ｈが０．０
５ｍｍ以下の下パンチ２４を有する粉末成形装置１０を
用いて行った。下パンチ２４を用いる以外は、図１０お
よび図１２の場合と同条件で実験し、図１３に示す結果
が得られた。FIG. 12 shows the relationship between the width S of the side surface 96 and the number of cracks. Here, the angle θ is 90 degrees, 115 degrees,
An experiment was performed for the case of 130 degrees. In the molded body 88 used in the experiment, the width W is 33.57 mm, the radius of curvature of the upper surface 90 is 20.84 mm, and the radius of curvature of the lower surface 92 is 13.
27 mm, the length of the molded body 88 in the orientation magnetic field direction is 80 mm
Met. In this experiment, the chamfer width of each of the upper punch 26 and the lower punch 106 was 0.8 mm, and the surface roughness Ra of the slope was 0.033 mm. As shown in FIG. 12, when the width S is 2 mm or more, almost no crack is generated. When the width S was 3 mm or more, no crack was generated. Further, an experiment similar to that described with reference to FIGS. 10 and 12 was performed with a chamfer width h of 0.0.
This was performed using a powder molding apparatus 10 having a lower punch 24 of 5 mm or less. An experiment was performed under the same conditions as in FIGS. 10 and 12 except that the lower punch 24 was used, and the results shown in FIG. 13 were obtained.
【００４８】図１３は、側面９６の幅Ｓとひびの数との
関係を示す。図１３に示すように、幅Ｓが１．７ｍｍ以
上になるとひびの発生はほとんど見られない。なお、幅
Ｓが３ｍｍ以上になるとひびの発生は全くなかった。こ
のように、面取り幅ｈが０．５ｍｍ以下の下パンチ２４
を有する粉末成形装置１０を用いれば、幅Ｓをさらに小
さくできる。したがって、上パンチ２６と下パンチ２４
との最接近時の最短距離、すなわち上パンチ２６の端部
１０８と下パンチ２４の凸部７４との最接近時の隙間を
１．７ｍｍ以上とすることができる。因みに、側面９６
の幅Ｓが１．７ｍｍの成形体８８を焼結して得られる焼
結体では、側面の幅が１．４５ｍｍになる。なお、下パ
ンチ２４の凸部７４は、パンチ面７０の長手方向の少な
くとも一部に形成されればよい。また、上パンチおよび
下パンチの少なくともいずれか一方の面取り幅ｈが０．
０５ｍｍ以下であればよい。FIG. 13 shows the relationship between the width S of the side surface 96 and the number of cracks. As shown in FIG. 13, when the width S is 1.7 mm or more, almost no crack is generated. When the width S was 3 mm or more, no crack was generated. Thus, the lower punch 24 having a chamfer width h of 0.5 mm or less is used.
The width S can be further reduced by using the powder molding apparatus 10 having Therefore, the upper punch 26 and the lower punch 24
, That is, the gap at the time of closest approach between the end portion 108 of the upper punch 26 and the convex portion 74 of the lower punch 24 can be set to 1.7 mm or more. By the way, the side 96
In the sintered body obtained by sintering the compact 88 having a width S of 1.7 mm, the width of the side surface is 1.45 mm. The projection 74 of the lower punch 24 may be formed on at least a part of the punch surface 70 in the longitudinal direction. In addition, the chamfer width h of at least one of the upper punch and the lower punch is set to 0.
It is sufficient if it is not more than 05 mm.
【００４９】[0049]
【発明の効果】この発明によれば、希土類合金粉末の流
動性が向上するので、圧縮成形時に、希土類合金粉末は
密度の低い部分に移動する。したがって、均一な密度の
成形体を得ることができ、密度の不均一から生じるひび
や割れの発生を防止できる。また、成形体の側面におけ
る密度の極度の上昇を抑制することができ、他の部分と
の密度差を小さくできる。その結果、成形体の側面で生
じるひびや割れの発生を低減できる。したがって、ひび
や割れによる不良発生が少ない焼結体が得られ、そのよ
うな焼結体を用いることによって、品質が安定したボイ
スコイルモータが得られる。According to the present invention, the fluidity of the rare earth alloy powder is improved, so that the rare earth alloy powder moves to a lower density portion during compression molding. Therefore, a molded article having a uniform density can be obtained, and generation of cracks and cracks resulting from uneven density can be prevented. Further, it is possible to suppress an extreme increase in the density on the side surface of the molded body, and to reduce a difference in density from other portions. As a result, it is possible to reduce the occurrence of cracks and cracks generated on the side surface of the molded body. Therefore, it is possible to obtain a sintered body with less occurrence of defects due to cracks and cracks. By using such a sintered body, it is possible to obtain a voice coil motor having a stable quality.
【図１】この発明の一実施形態の粉末成形装置を示す図
解図である。FIG. 1 is an illustrative view showing a powder molding apparatus according to one embodiment of the present invention;
【図２】図１の実施形態で用いられる上下パンチを示す
要部斜視図である。FIG. 2 is an essential part perspective view showing an upper and lower punch used in the embodiment of FIG. 1;
【図３】下パンチのパンチ面の凸部の一例を示す要部側
面図である。FIG. 3 is a side view of an essential part showing an example of a projection on a punch surface of a lower punch.
【図４】図１の実施形態の動作の一例を示す図解図であ
る。FIG. 4 is an illustrative view showing one example of an operation of the embodiment in FIG. 1;
【図５】金型における粉末の圧縮状態を説明するための
要部図解図である。FIG. 5 is an illustrative view of a relevant part for explaining a compressed state of powder in a mold;
【図６】成形体の一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of a molded body.
【図７】面取り幅ｈとひび発生率との関係を示すグラフ
である。FIG. 7 is a graph showing a relationship between a chamfer width h and a crack occurrence rate.
【図８】面粗度Ｒａとひび発生率との関係を示すグラフ
である。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the surface roughness Ra and the crack occurrence rate.
【図９】下パンチのパンチ面の凸部の変形例を示す要部
側面図である。FIG. 9 is a main part side view showing a modified example of the projection on the punch surface of the lower punch.
【図１０】この発明の他の実施形態における上下パンチ
の最接近時の状態を示す要部側断面図である。FIG. 10 is a side sectional view showing a state where the upper and lower punches are closest to each other in another embodiment of the present invention.
【図１１】寸法比Ｓ／Ｈとひびの数との関係を示すグラ
フである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the dimensional ratio S / H and the number of cracks.
【図１２】側面の幅Ｓとひびの数との関係の一例を示す
グラフである。FIG. 12 is a graph showing an example of the relationship between the width S of the side surface and the number of cracks.
【図１３】側面の幅Ｓとひびの数との関係の他の例を示
すグラフである。FIG. 13 is a graph showing another example of the relationship between the width S of the side surface and the number of cracks.
【図１４】従来技術における金型の圧縮前の状態を示す
要部側断面図である。FIG. 14 is a side sectional view of a main part showing a state before compression of a mold in a conventional technique.
【図１５】従来技術における上下パンチの最接近時の状
態を示す要部側断面図である。FIG. 15 is a sectional side view of a main part showing a state where the upper and lower punches are closest to each other in the prior art.
【図１６】従来の成形体を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a conventional molded body.
１０ 粉末成形装置 １８ 金型 ２０ 貫通孔 ２２ ダイ ２４、１０６ 下パンチ ２６ 上パンチ ２７ キャビティ ３４ 粉末 ６４ ポールピース ６６ コイル ７０、８６ パンチ面 ７２、７４ 凸部 ７８ 先端 ８８ 成形体 ９０ 上面 ９２ 下面 ９４ 傾斜面 ９６ 側面 １００、１０８ 端面 Ｇ 隙間 ｈ 面取り幅 Ｈ 高さ Ｒａ 面粗度 Ｓ 幅 Ｓ／Ｈ 寸法比 REFERENCE SIGNS LIST 10 powder molding apparatus 18 mold 20 through hole 22 die 24, 106 lower punch 26 upper punch 27 cavity 34 powder 64 pole piece 66 coil 70, 86 punch surface 72, 74 convex portion 78 tip 88 molded body 90 upper surface 92 lower surface 94 slope Face 96 Side face 100, 108 End face G Gap h Chamfer width H Height Ra Surface roughness S Width S / H Dimension ratio
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ３０Ｂ 11/00 Ｂ３０Ｂ 11/00 Ｒ Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) B30B 11/00 B30B 11/00 R
Claims (23)
いられるパンチであって、 前記希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面を備え、 前記パンチ面はその端部に凸部を含み、前記凸部は面取
り幅が０．５ｍｍ以下の先端を有する、パンチ。1. A punch used for compression-molding a rare earth alloy powder, comprising: a punch surface for compressing the rare earth alloy powder, wherein the punch surface includes a convex portion at an end thereof, and A punch having a tip with a chamfer width of 0.5 mm or less.
いられるパンチであって、 前記希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面を備え、 前記パンチ面は凸部を含み、前記凸部は面粗度Ｒａが
１．０μｍ以下となる斜面を有する、パンチ。2. A punch used for compression-molding a rare earth alloy powder, comprising: a punch surface for compressing the rare earth alloy powder, wherein the punch surface includes a convex portion, and the convex portion has a rough surface. A punch having a slope having a degree Ra of 1.0 μm or less.
よって構成される、請求項１または２に記載のパンチ。3. The punch according to claim 1, wherein the punch surface is made of an alloy steel or a cemented carbide.
の硬度がＨＲＡで７５以上９３以下とされる、請求項１
または２に記載のパンチ。4. The hardness of at least the protrusion of the punch surface is 75 to 93 in HRA.
Or the punch according to 2.
末成形装置であって、 貫通孔を有するダイ、および前記貫通孔内を移動可能な
パンチを備え、 前記パンチは前記希土類合金粉末を圧縮するためのパン
チ面を含み、前記パンチ面はその端部に凸部を有しかつ
前記凸部は面取り幅が０．５ｍｍ以下の先端を有する、
粉末成形装置。5. A powder molding apparatus for compression molding rare earth alloy powder, comprising: a die having a through hole; and a punch movable in the through hole, wherein the punch compresses the rare earth alloy powder. Including a punch surface, the punch surface has a convex portion at its end and the convex portion has a tip with a chamfer width of 0.5 mm or less,
Powder molding equipment.
末成形装置であって、 貫通孔を有するダイ、および前記貫通孔内を移動可能な
パンチを備え、 前記パンチは前記希土類合金粉末を圧縮するためのパン
チ面を含み、前記パンチ面は凸部を有しかつ前記凸部は
面粗度Ｒａが１．０μｍ以下となる斜面を有する、粉末
成形装置。6. A powder molding apparatus for compression-molding a rare earth alloy powder, comprising: a die having a through hole; and a punch movable in the through hole, wherein the punch compresses the rare earth alloy powder. A powder molding apparatus, comprising: a punch surface for forming a sheet, the punch surface having a convex portion, and the convex portion having a slope having a surface roughness Ra of 1.0 μm or less.
面の端部に凸部を有しかつ前記凸部は面取り幅が０．５
ｍｍ以下の先端を有するパンチと、前記パンチが挿入さ
れる貫通孔を有するダイとを用いる粉末成形方法であっ
て、 前記貫通孔に形成されるキャビティ内に希土類合金粉末
を充填する第１ステップ、および前記キャビティに充填
された前記希土類合金粉末を前記パンチを用いて圧縮す
る第２ステップを備える、粉末成形方法。7. A punch for compressing a rare earth alloy powder has a convex portion at an end of a punch surface, and the convex portion has a chamfer width of 0.5.
A powder forming method using a punch having a tip of not more than mm and a die having a through hole into which the punch is inserted, wherein a first step of filling a rare earth alloy powder into a cavity formed in the through hole, And a second step of compressing the rare earth alloy powder filled in the cavity using the punch.
面が凸部を有しかつ前記凸部は面粗度Ｒａが１．０μｍ
以下となる斜面を有するパンチと、前記パンチが挿入さ
れる貫通孔を有するダイとを用いる粉末成形方法であっ
て、 前記貫通孔に形成されるキャビティ内に希土類合金粉末
を充填する第１ステップ、および前記キャビティに充填
された前記希土類合金粉末を前記パンチを用いて圧縮す
る第２ステップを備える、粉末成形方法。8. A punch surface for compressing a rare earth alloy powder has a convex portion, and the convex portion has a surface roughness Ra of 1.0 μm.
A powder forming method using a punch having a slope as described below and a die having a through hole into which the punch is inserted, wherein a first step of filling a rare earth alloy powder into a cavity formed in the through hole, And a second step of compressing the rare earth alloy powder filled in the cavity using the punch.
ている、請求項７または８に記載の粉末成形方法。9. The powder molding method according to claim 7, wherein a lubricant is added to the rare earth alloy powder.
製造されている、請求項７または８に記載の粉末成形方
法。10. The powder molding method according to claim 7, wherein the rare earth alloy powder is manufactured by a quenching method.
体密度が３．９０ｇ／ｃｍ3〜４．６０ｇ／ｃｍ3とされ
る、請求項７または８に記載の粉末成形方法。11. A compact density after compression by the second step is the 3.90g / cm 3 ~4.60g / cm 3 , the powder molding method according to claim 7 or 8.
粉末に対して前記パンチによる圧縮方向と垂直な方向に
配向磁界を印加するステップを含む、請求項７または８
に記載の粉末成形方法。12. The method according to claim 7, wherein the second step includes a step of applying an orientation magnetic field to the rare earth alloy powder in a direction perpendicular to a direction of compression by the punch.
The powder molding method according to 1.
有し、前記第２ステップでは、前記上パンチと前記下パ
ンチとの最接近時における最短距離が１．７ｍｍ以上と
される、請求項７または８に記載の粉末成形方法。13. The method according to claim 7, further comprising a pair of upper and lower punches including the punches, wherein in the second step, a shortest distance between the upper punch and the lower punch at the time of closest approach is 1.7 mm or more. Or the powder molding method according to 8.
チとを含み、前記上下パンチのうち少なくともいずれか
一方が希土類合金粉末を圧縮するためのパンチ面の端部
に凸部を有する、金型を用いる粉末成形方法であって、 前記貫通孔に形成されるキャビティ内に希土類合金粉末
を充墳する第１ステップ、および前記キャビティに充填
された希土類合金粉末を前記上下パンチを用いて圧縮す
る第２ステップを備え、 前記第２ステップでは、前記上パンチと前記下パンチと
の最接近時における最短距離が１．７ｍｍ以上とされ
る、粉末成形方法。14. A mold comprising a die having a through hole and a pair of upper and lower punches, wherein at least one of the upper and lower punches has a convex portion at an end of a punch surface for compressing a rare earth alloy powder. A first step of filling a rare earth alloy powder in a cavity formed in the through hole, and a step of compressing the rare earth alloy powder filled in the cavity using the upper and lower punches. A powder molding method, comprising two steps, wherein in the second step, the shortest distance between the upper punch and the lower punch when approaching the closest is 1.7 mm or more.
以上の配向磁界で前記希土類合金粉末を配向するステッ
プを含む、請求項７、８および１４のいずれかに記載の
粉末成形方法。15. The method according to claim 1, wherein the second step is performed at 0.5 MA / m.
The powder compacting method according to any one of claims 7, 8, and 14, further comprising a step of orienting the rare earth alloy powder with the above-mentioned orientation magnetic field.
チ面の端部に凸部を有しかつ前記凸部は面取り幅が０．
５ｍｍ以下の先端を有するパンチと、前記パンチが挿入
される貫通孔を有するダイとを用い、前記貫通孔に形成
されるキャビティ内に前記希土類合金粉末を充填する第
１ステップ、および前記キャビティに充填された前記希
土類合金粉末を前記パンチを用いて圧縮する第２ステッ
プを備える粉末成形方法によって製造される、成形体。16. A punch for compressing a rare earth alloy powder has a convex portion at an end of a punch surface, and the convex portion has a chamfer width of 0.1 mm.
A first step of filling the cavity formed in the through hole with the rare earth alloy powder using a punch having a tip of 5 mm or less and a die having a through hole into which the punch is inserted, and filling the cavity A compact produced by a powder compacting method including a second step of compressing the obtained rare earth alloy powder using the punch.
チ面に凸部を有しかつ前記凸部は面粗度Ｒａが１．０μ
ｍ以下となる斜面を有するパンチと、前記パンチが挿入
される貫通孔を有するダイとを用い、前記貫通孔に形成
されるキャビティ内に前記希土類合金粉末を充填する第
１ステップ、および前記キャビティに充填された前記希
土類合金粉末を前記パンチを用いて圧縮する第２ステッ
プを備える粉末成形方法によって製造される、成形体。17. A punch for compressing a rare earth alloy powder has a projection on a punch surface, and the projection has a surface roughness Ra of 1.0 μm.
m, using a punch having a slope of not more than m and a die having a through hole into which the punch is inserted, filling the cavity formed in the through hole with the rare earth alloy powder, and A compact produced by a powder compacting method including a second step of compressing the filled rare earth alloy powder using the punch.
一方主面と前記傾斜面との間に１．７ｍｍ以上の幅を有
して形成される側面を備える、成形体。18. A molded body of rare earth alloy powder, wherein one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, an inclined surface formed from an end of the other main surface, and On the other hand, a molded body having a side surface formed with a width of 1.7 mm or more between the main surface and the inclined surface.
状に形成される一方主面、 凹状に形成される他方主面、 前記他方主面の端部から形成される傾斜面、および前記
一方主面と前記傾斜面との間に形成される側面を備え、 前記一方主面の最上部までの高さをＨ、前記側面の幅を
Ｓとすると、Ｓ／Ｈが０．１５以上とされる、成形体。19. A molded body of the rare earth alloy powder, wherein one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, an inclined surface formed from an end of the other main surface, and On the other hand, when a side surface is formed between the main surface and the inclined surface, a height of the one main surface up to the top is H, and a width of the side surface is S, the S / H is 0.15 or more. To be molded.
一方主面と前記傾斜面との間に１．４５ｍｍ以上の幅を
有して形成される側面を備える、焼結体。20. A sintered body of rare earth alloy powder, wherein one main surface is formed in a convex shape, the other main surface is formed in a concave shape, an inclined surface formed from an end of the other main surface, and A sintered body having a side surface formed with a width of 1.45 mm or more between the one main surface and the inclined surface.
一方主面と前記傾斜面との間に形成される側面を備え、 前記一方主面の最上部までの高さをＨ、前記側面の幅を
Ｓとすると、Ｓ／Ｈが０．１５以上とされる、焼結体。21. A sintered body of a rare earth alloy powder, wherein one main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, an inclined surface formed from an end of the other main surface, and S / H is 0.15 or more, where H is the height up to the top of the one main surface, and S is the width of the side surface, provided with a side surface formed between the one main surface and the inclined surface. Sintered body.
成される他方主面、前記他方主面の端部から形成される
傾斜面、および前記一方主面と前記傾斜面との間に１．
４５ｍｍ以上の幅を有して形成される側面を備える希土
類合金粉末の焼結体を用いた、ボイスコイルモータ。22. One main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, an inclined surface formed from an end of the other main surface, and between the one main surface and the inclined surface. 1
A voice coil motor using a sintered body of a rare earth alloy powder having a side surface formed with a width of 45 mm or more.
成される他方主面、前記他方主面の端部から形成される
傾斜面、および前記一方主面と前記傾斜面との間に形成
される側面を備え、前記一方主面の最上部までの高さを
Ｈ、前記側面の幅をＳとするとＳ／Ｈが０．１５以上と
される希土類合金粉末の焼結体を用いた、ボイスコイル
モータ。23. One main surface formed in a convex shape, the other main surface formed in a concave shape, an inclined surface formed from an end of the other main surface, and between the one main surface and the inclined surface. A sintered body of a rare earth alloy powder having an S / H of 0.15 or more, where H is the height up to the top of the one main surface, and S is the width of the side surface. I had a voice coil motor.
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